专利名称：投影装置半自动对焦方法及投影装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种投影装置，特别是关于一种可实现半自动对焦的投影装置。
背景技术：
随着生活水平的日益提高和视频技术的不断发展，投影视频产品也越来越引起市场的关注。目前，不论是移动式的小型商业演示、多媒体会议室、教室、体育场馆、教堂、商业场所、大型礼堂都可能会使用到投影视频产品。投影设备在聚焦时只能通过肉眼观察屏幕，通过手动的方式对其进行聚焦调整，以使其画面清晰。这种手动的聚焦方法大多基于使用者的主观判断和经验，不仅在准确性上存在缺陷，其调节本身也不方便。目前也出现很多现有技术强调可以达到自动调整焦距，但是这些系统都必须加入各种感测器与机构来达成聚焦功能。其藉由感测器收集到的资料去做分析，并作为回馈参数去调整系统焦距，且也都会受到环境与感测器误差影响。
发明内容
本发明提供一种投影装置的半自动对焦方法及投影装置，在不增加感测器与机构等成本的同时可以达成半自动调整焦距的功能。为达到上述目的，本发明提出一种投影装置的半自动对焦方法，该投影装置包括第一透镜组、第二透镜组、第一电机、第二电机、数位微镜片装置以及投影面，其中，该数位微镜片装置、该第一透镜组、该第二透镜组以及该投影面沿着光轴方向依次排布，该数位微镜片装置与该第一透镜组之间的距离记为第一间距，该第一透镜组与该第二透镜组之间的距离记为该第二间距，该第一间距与该第二间距之间具有第一对应关系，该第一对应关系由该第一透镜组以及该第二透镜组的物理参数得到，该第一对应关系对应于该投影面上的投影画面呈聚焦状态，其特征在于该方法包含以下步骤获取该第一间距的初始值、该第二间距的初始值以及该第一对应关系；当需要调整该投影画面的大小时，调整该第一透镜组使其沿着该光轴方向移动，并获取该第一间距产生的第一变化量；根据该第一间距的初始值、该第二间距的初始值、该第一变化量以及该第一对应关系，得到该第二间距对应的第二变化量；根据该第二变化量，沿着该光轴方向移动该第二透镜组，以使该投影画面清晰，从而使该投影装置自动对焦。作为可选的技术方案，该第一电机与该第二电机为步进电机、直流电机或伺服电机。作为可选的技术方案，该第一电机与该第一透镜组连接，该第一电机旋转第一转动角度，使该第一透镜组沿着该光轴方向移动该第一变化量；该第二电机与该第二透镜组连接，该第二电机旋转第二转动角度，使该第二透镜组沿着该光轴方向移动该第二变化量。作为可选的技术方案，该第一转动角度与该第一变化量之间存在第二对应关系，该第二转动角度与该第二变化量之间存在第三对应关系，且该第二对应关系与该第三对应关系分别由该第一电机、该第二电机的物理特性得到。作为可选的技术方案，该第二对应关系与该第三对应关系相同，且均为线性关系；该第一对应关系为非线性关系。作为可选的技术方案，该第一电机的旋转方式为手动旋转或者控制器控制该第一电机自动旋转。为达到上述目的，本发明更提出一种投影装置，该投影装置包括第一透镜组、第二透镜组、数位微镜片装置以及投影面，该数位微镜片装置、该第一透镜组、该第二透镜组以及该投影面沿着光轴方向依次排布，该数位微镜片装置与该第一透镜组之间的距离记为第一间距，该第一透镜组与该第二透镜组之间的距离记为该第二间距，该第一间距与该第二间距之间具有第一对应关系，该第一对应关系由该第一透镜组以及该第二透镜组的物理参数得到，该第一对应关系对应于该投影面上的投影画面呈聚焦状态，其特征在于该投影装置包含 第一电机，用以驱动该第一透镜组沿着该光轴方向移动；第二电机，用以驱动该第二透镜组沿着该光轴方向移动；控制器，用以储存并根据该第一间距的初始值、该第二间距的初始值以及第一对应关系分别控制该第一电机、该第二电机驱动相应透镜组；其中，当需要调整该投影画面的大小时，该第一电机驱动该第一透镜组沿着该光轴方向移动，该控制器获取该第一间距产生的第一变化量，并根据该第一间距的初始值、该第二间距的初始值、该第一变化量以及该第一对应关系得到该第二间距的第二变化量，该控制器根据该第二变化量控制该第二电机驱动该第二透镜组沿着该光轴方向移动，以使该投影画面清晰，从而使该投影装置自动对焦。作为可选的技术方案，该第一电机与该第二电机为步进电机、直流电机或伺服电机。作为可选的技术方案，该第一电机与该第一透镜组连接，该第一电机旋转第一转动角度，使该第一透镜组沿着该光轴方向移动该第一变化量；该第二电机与该第二透镜组连接，该第二电机旋转第二转动角度，使该第二透镜组沿着该光轴方向移动该第二变化量。作为可选的技术方案，该控制器还包含该第一转动角度与该第一变化量之间的第二对应关系，该第二转动角度与该第二变化量之间的第三对应关系，且该第二对应关系与该第三对应关系分别由该第一电机、该第二电机的物理特性得到。作为可选的技术方案，该第二对应关系与该第三对应关系相同，且均为线性关系；该第一对应关系为非线性关系。作为可选的技术方案，该第一电机的旋转方式为手动旋转或者控制器控制该第一电机自动旋转。本发明主要是利用目前焦距与画面大小的关系，当使用者转动画面大小时，该投影装置调整焦距的设定来维持为调整前焦距与画面大小的关系，进而达成自动调整焦距的功能。本发明可应用于目前所有的具有电动调整焦距画面大小的投影机系统，无需增加感测器及机构，不会受到环境与感测器误差影响，且本发明可半自动调整焦距，使用者不用每次调整画面大小都要再调一次焦距，设计仅以软件就可达成，成本极低。
为使贵审查委员对于本发明的结构目的和功效有更进一步的了解与认同，配合图示详细说明如后。
图I为本发明的投影装置的结构示意图。图2为本发明的投影装置的自动调焦过程示意图。图3为本发明的投影装置的第一对应关系示意图。图4为本发明的投影装置的第二对应关系图表。图5为本发明的投影装置的第三对应关系图表。图6为本发明的投影装置的半自动对焦方法的流程示意图。
具体实施例方式以下将参照随附的图式来描述本发明为达成目的所使用的技术手段与功效，而以下图式所列举的实施例仅为辅助说明，以利贵审查委员了解，但本案的技术手段并不限于所列举图式。如图I所示，为本发明的投影装置的结构示意图。本发明所提供的投影装置10，包括第一透镜组21、第二透镜组31、第一电机22、第二电机32、数位微镜片装置(DMD) I、控制器4以及投影面5，其中，该数位微镜片装置(DMD) I、该第一透镜组21、该第二透镜组31以及该投影面5沿着光轴方向依次排布，该数位微镜片装置(DMD) I与该第一透镜组21之间的距离记为第一间距，该第一透镜组21与该第二透镜组31之间的距离记为该第二间距，该第一间距与该第二间距之间具有第一对应关系y = f(x)，如图3所示，该第一对应关系y =f(x)由该第一透镜组21以及该第二透镜组31的物理参数得到，为非线性关系，该第一对应关系y = f(x)对应于该投影面5上的投影画面呈聚焦状态，第一电机22与第一透镜组21连接，用以驱动该第一透镜组21沿着该光轴方向移动，第二电机32与第二透镜组31连接，用以驱动该第二透镜组31沿着该光轴方向移动。其中，第一电机22与第二电机32可以为步进电机、直流电机或者伺服电机。控制器4用以储存并根据该第一间距的初始值、该第二间距的初始值以及第一对应关系y = f (X)分别控制该第一电机22、该第二电机32驱动相应透镜组。如图2所示，为本发明投影装置的调焦过程示意图。结合图1，数位微镜片装置(DMD) I与第一透镜组21间的第一间距的初始值为A，第一透镜组21与第二透镜组31间的第二间距的初始值为B，其中第一间距的初始值A与第二间距的初始值B满足第一对应关系y = f (X)，即B = f (A)。当需要调整投影画面大小时，第一电机22驱动第一透镜组21沿着光轴方向移动，该控制器4获取该第一间距产生的第一变化量Δ A,并根据该第一间距的初始值A、该第二间距的初始值B、该第一变化量ΛΑ以及该第一对应关系B = f(A)得到该第二间距的第二变化量ΛΒ，亦即，该第二变化量ΛΒ使得第一间距调整后的值A’(A’ =Α+ΔΑ)与第二间距调整后的值B’(B，= Β-ΔΑ+ΔΒ)满足第一对应关系，即B’ = f(A’)，该控制器根据该第二变化量ΛΒ控制该第二电机32驱动该第二透镜组31沿着该光轴方向移动，以使该投影画面清晰，从而使该投影装置10自动对焦。其中，该第一电机22与该第一透镜组21连接,该第一电机22旋转第一转动角度α，使该第一透镜组21沿着该光轴方向移动该第一变化量ΛΑ ;该第二电机32与该第二透镜组31连接，该第二电机32旋转第二转动角度β，使该第二透镜组31沿着该光轴方向移动该第二变化量ΛΒ。其中，第一电机22的第一转动角度α与第一变化量ΛΑ之间存在第二对应关系，如图4所示，第二电机
32的第二转动角度β与第二变化量Λ B之间存在第三对应关系，如图5所示，且该第二对应关系与该第三对应关系分别由该第一电机、该第二电机的物理特性得到，不限于如图3、图4所示的数值关系，该第二对应关系与该第三对应关系均储存于控制器4中，且两者为相同的线性关系。该第一电机22的旋转方式为手动旋转或者控制器4控制该第一电机22自动旋转。 下面为本发明的具体实施方案。图6为本发明的投影装置调焦过程的流程图。结合图1-5所示，步骤S610，控制器4获取第一间距的初始值Α、第二间距的初始值B，以及第一对应关系y = f(x)，步骤S620，当需要调整投影画面的大小时，第一电机22旋转第一转动角度α，例如第一转动角度α =3°，步骤S630，根据第二对应关系以及第一转动角度α，如图3所示，第一透镜组21沿着光轴方向移动第一变化量ΛΑ(ΛΑ = 1mm)，步骤S640，根据该第一间距的初始值A、该第二间距的初始值B、该第一变化量Λ A以及该第一对应关系，得到该第二间距对应的第二变化量Λ B，步骤S650，根据该第二变化量Λ B，例如ΛΒ =2_，则此时控制器根据第三对应关系以及第二变化量ΛΒ得到该第二电机32的第二转动角度β (β =6° )，步骤S660，第二电机32旋转第二转动角度β (β =6° )，该第二透镜组沿着该光轴方向移动第二变化量△ B，此时该投影装置的调焦过程结束，投影画面清晰。以上所述，仅为本发明的实施例而已，不能以之限定本发明所实施的范围。即凡依本发明权利要求范围所作的均等变化与修饰，皆应仍属于本发明专利涵盖的范围内。
权利要求
1.一种投影装置的半自动对焦方法，该投影装置包括第一透镜组、第二透镜组、第一电机、第二电机、数位微镜片装置以及投影面，其中，该数位微镜片装置、该第一透镜组、该第二透镜组以及该投影面沿着光轴方向依次排布，该数位微镜片装置与该第一透镜组之间的距离记为第一间距，该第一透镜组与该第二透镜组之间的距离记为该第二间距，该第一间距与该第二间距之间具有第一对应关系，该第一对应关系由该第一透镜组以及该第二透镜组的物理参数得到，该第一对应关系对应于该投影面上的投影画面呈聚焦状态，其特征在于该方法包含以下步骤 获取该第一间距的初始值、该第二间距的初始值以及该第一对应关系； 当需要调整该投影画面的大小时，调整该第一透镜组使其沿着该光轴方向移动，并获取该第一间距产生的第一变化量； 根据该第一间距的初始值、该第二间距的初始值、该第一变化量以及该第一对应关系，得到该第二间距对应的第二变化量； 根据该第二变化量，沿着该光轴方向移动该第二透镜组，以使该投影画面清晰，从而使该投影装置自动对焦。
2.如权利要求I所述的投影装置的半自动对焦方法，其特征在于该第一电机与该第一透镜组连接，该第一电机旋转第一转动角度，使该第一透镜组沿着该光轴方向移动该第一变化量；该第二电机与该第二透镜组连接，该第二电机旋转第二转动角度，使该第二透镜组沿着该光轴方向移动该第二变化量。
3.如权利要求I所述的投影装置的半自动对焦方法，其特征在于该第一转动角度与该第一变化量之间存在第二对应关系，该第二转动角度与该第二变化量之间存在第三对应关系，且该第二对应关系与该第三对应关系分别由该第一电机、该第二电机的物理特性得到。
4.如权利要求3所述的投影装置的半自动对焦方法，其特征在于该第二对应关系与该第三对应关系相同，且均为线性关系；该第一对应关系为非线性关系。
5.一种投影装置，该投影装置包括第一透镜组、第二透镜组、数位微镜片装置以及投影面，该数位微镜片装置、该第一透镜组、该第二透镜组以及该投影面沿着光轴方向依次排布，该数位微镜片装置与该第一透镜组之间的距离记为第一间距，该第一透镜组与该第二透镜组之间的距离记为该第二间距，该第一间距与该第二间距之间具有第一对应关系，该第一对应关系由该第一透镜组以及该第二透镜组的物理参数得到，该第一对应关系对应于该投影面上的投影画面呈聚焦状态，其特征在于该投影装置包含 第一电机，用以驱动该第一透镜组沿着该光轴方向移动； 第二电机，用以驱动该第二透镜组沿着该光轴方向移动； 控制器，用以储存并根据该第一间距的初始值、该第二间距的初始值以及第一对应关系分别控制该第一电机、该第二电机驱动相应透镜组； 其中，当需要调整该投影画面的大小时，该第一电机驱动该第一透镜组沿着该光轴方向移动，该控制器获取该第一间距产生的第一变化量，并根据该第一间距的初始值、该第二间距的初始值、该第一变化量以及该第一对应关系得到该第二间距的第二变化量，该控制器根据该第二变化量控制该第二电机驱动该第二透镜组沿着该光轴方向移动，以使该投影画面清晰，从而使该投影装置自动对焦。
6.如权利要求5所述的投影装置，其特征在于该第一电机与该第二电机为步进电机、直流电机或伺服电机。
7.如权利要求5所述的投影装置，其特征在于该第一电机与该第一透镜组连接，该第一电机旋转第一转动角度，使该第一透镜组沿着该光轴方向移动该第一变化量；该第二电机与该第二透镜组连接，该第二电机旋转第二转动角度，使该第二透镜组沿着该光轴方向移动该第二变化量。
8.如权利要求5所述的投影装置，其特征在于该控制器还包含该第一转动角度与该第一变化量之间的第二对应关系，该第二转动角度与该第二变化量之间的第三对应关系，且该第二对应关系与该第三对应关系分别由该第一电机、该第二电机的物理特性得到。
9.如权利要求8所述的投影装置，其特征在于该第二对应关系与该第三对应关系相同，且均为线性关系；该第一对应关系为非线性关系。
10.如权利要求5所述的投影装置，其特征在于该第一电机的旋转方式为手动旋转或者控制器控制该第一电机自动旋转。
全文摘要
本发明关于一种投影装置的半自动对焦方法，包括第一透镜组、第二透镜组、第一电机、第二电机、数位微镜片装置以及投影面，数位微镜片装置与第一透镜组之间的距离记为第一间距，第一透镜组与第二透镜组之间的距离记为该第二间距，第一间距与第二间距之间具有第一对应关系，该半自动对焦方法包括以下步骤获取第一间距、第二间距的初始值以及第一对应关系；当需要调整投影画面的大小时，使第一透镜组其沿着光轴方向移动，并获取该第一间距产生的第一变化量；根据第一间距、第二间距的初始值、第一变化量以及第一对应关系，得到第二间距对应的第二变化量；根据第二变化量，沿着该光轴方向移动第二透镜组，以使投影画面清晰，从而使投影装置对焦。
文档编号G03B21/00GK102629072SQ20121005034
公开日2012年8月8日 申请日期2012年2月29日 优先权日2012年2月29日
发明者卓之威 申请人:佳世达科技股份有限公司, 苏州佳世达光电有限公司